1.3 Математические пакеты компьютерного моделирования

При создании компьютерной модели обычно пользуются возможностями пакетов математической поддержки (MATHEMATICA, MathCad, MathLab и др).

После составления программы решается простейшая тестовая задача (желательно, с заранее известным ответом) с целью устранения грубых ошибок. Это - лишь начало процедуры тестирования компьютерной модели, которую трудно описать формально исчерпывающим образом без помощи математических пакетов. По существу, тестирование может продолжаться долго и закончиться тогда, когда пользователь по своим профессиональным навыкам в работе математических пакетов сочтет программу верной.

Затем следует собственно численный эксперимент, и выясняется, соответствует ли модель реальному объекту (процессу). Модель адекватна реальному процессу, если некоторые характеристики процесса, полученные на ЭВМ, совпадают с экспериментальными с заданной степенью точности. В случае несоответствия модели реальному процессу возвращаемся к одному из предыдущих этапов.

2 Моделирование програмМы вlabview

Данная программа создана для вычисления площади круга по заданному радиусу. Для наглядности работы программы выведен график площади круга с заданным радиусом.

Для начала открываем программу LabVIEW 8.6, затем переходим в режим диаграмм.

Затем нажимаем (Functions) >>Structures >> Formula Node (Рисунок 1).

Рисунок 1 Рисунок 2

Теперь нужно подвести указатель мыши к левой стороне прямоугольника и нажать правую кнопку мыши, В выпадающем меню выбрать опцию Add Input, которая добавляет входной параметр узла. Ввести имя входного параметра "Радиус" (только латинские символы), например,Rad (Рисунок 2).

Для добавления выходного параметра необходимо нажать правой клавишей мыши на правой стороне рамки редактора формул, выбрать опцию Add Output и ввести имя выходного параметра у( Рисунок 3).

Рисунок 3

Рисунок 4

Чтобы ввести формулу, необходимо сначала переключиться в режим редактирования текста: Tools >> Edit Text, затем установить курсор внутрь окна редактора формул и ввести ее. Для размещения формулы в середине окна редактора формул нужно перед первым символом нажать несколько раз Enter (Рисунок 4).

Создаем диаграмму, т.е. устанавливаем необходимые компоненты и делаем соответствующие связи. Переходим в фронтальную панель и открываем регулятор, который будет отвечать за изменение радиуса круга: Controls >> Numeric >> Knob (Рисунок 5). Настраиваем его по своему усмотрению (Рисунок 6).

Рисунок 5 Рисунок 6

Затем открываем в фронтальной панели прибор, который будет показывать значения площади данного круга по заданному радиусу: Controls >> Graph >> Waveform Chart (Рисунок 7). Настраиваем прибор (Рисунок 8).

Рисунок 7 Рисунок 8

Переходим в режим диаграмм, соединяем вход и выход окна с формулой через Bundle и выводим на график (Рисунок 9,10).

Рисунок 9 Рисунок 10

После, открываем While Loop и помещаем в открывшееся окно нашу программу, затем переходим в фронтальную панель, Создаем кнопку stop (Рисунок 11, 12).

Рисунок 11 Рисунок 12

Соединяем копку stop с Loop Condition, потом открываем прибор задержки Wait, выбираем Numeric Constant, соединяем прибор задержки и константу, устанавливаем значение равное 250 (Рисунок 13, 14).

Рисунок 13 Рисунок 14

В результате получилось следующее (Рисунок 15, 16):

Рисунок 15

Рисунок 16

Теперь перейдем к созданию защитного пароля для нашей программы.

Для начала переходим в режим диаграмм, после этого создаём Case структуру так, чтобы наша программа находилась в Case структуре (Рисунок 17): Functions >>Structures >> Case Structure.

Рисунок 17

Затем переходим в фронтальную панель и добавляем на неё Controls >>String & Path >> String Control (Рисунок 18). Изменим надпись String, и нажав правой кнопкой мыши в выпадающем меню поставим галочку на Password Display (Рисунок 19).

Рисунок 18 Рисунок 19

Возвращаемся в окно диаграммы и добавляем на неё Functions >> Comparison >> Equal?. Соединяем элементы (Рисунок 20). Теперь с помощью нажатия правой кнопки мыши по элементу Equals создадим Constant, потом переходим в фронтальный режим и создаем кнопку подтверждения пароля: Controls >> Boolean >> Ok Button; затем соединим элементы (Рисунок 21).

Рисунок 20 Рисунок 21

В итоге получилось так (Рисунок 22):

Рисунок 22

Эта программа создана для нахождения площади круга и построения графической зависимости площади круга от текущего значения радиуса.